JP4473016B2

JP4473016B2 - 廃棄物の固化処理方法

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Publication number: JP4473016B2
Application number: JP2004076871A
Authority: JP
Inventors: 裕治原嶋
Original assignee: 原嶋文子; 原嶋友子
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: JP2004298866A

Description

本発明は、廃棄物の固化処理方法に関する。更に詳しくは、廃棄物をセメントで固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出を防止すると共に、得られた固化生成物の強度を向上させることができるようにしたものに関する。

ゴミ焼却施設から排出される焼却灰、下水道や食品工業などから発生する有機汚泥、金属工業などから発生する無機性汚泥、河川などに堆積する有機無機混合汚泥(いわゆるヘドロ)、製油工場などから発生する廃油、業務用厨房などに設置された油脂分離阻集器から発生する油状廃物等の一般廃棄物または産業廃棄物は、有害物質である重金属類、ＰＣＢまたはダイオキシン類等を含んでいる場合がある。よって、通常は、これら有害物質を溶出させないように固化し、廃棄処理する方法が採用されている。

例えば、これら有害物質を溶出させないように固化する方法として、セメントを用いる方法が提案されている。

しかしながら、単にセメントで廃棄物を固化しただけでは、雨水によって閉じ込めたはずの有害物質が溶出する問題があった。更に、廃棄物を含有することによって、固化生成物の強度を低下させてしまう等の問題もあった。

（本発明の目的）
そこで本発明の目的は、廃棄物処理剤を使用した廃棄物の固化処理方法であって、廃棄物をセメントで固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出を防止すると共に、得られた固化生成物の強度を向上させることにある。

上記目的を達成するために本発明が講じた手段は次のとおりである。

本発明は、
廃棄物をセメントで固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出を防止する廃棄物の固化処理方法であって、
水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含む廃棄物処理剤を使用し、
上記廃棄物が焼却灰であり、当該焼却灰１０００重量部に対して、
セメント２２２重量部
廃棄物処理剤１２２重量部
有害物質処理剤を含む混合物１６．６５重量部
増粘剤９．１５重量部
セメント補強剤０．４４重量部
を配合して混練し、
上記廃棄物処理剤は、合計で１００重量％になるように、
水硬性物質及び粘土鉱物の混合物８重量％
分散剤及び乳化剤の混合物８０重量％
水１２重量％
を上記配合割合で混練したものであり、
上記水硬性物質及び粘土鉱物の混合物は、合計で１００重量％になるように、
水硬性物質として、ポゾランクリンカー鉱物２０．０重量％
ドロマイトクリンカー鉱物２０．０重量％
粘土鉱物として、ハロリサイト２０．０重量％
モンモリロナイト２０．０重量％
カオリン２０．０重量％
を上記配合割合で混合しながら粉砕したものであり、
得られた水硬性物質及び粘土鉱物の粉砕物２５重量部に対して、水を７５重量部の割合で加え、これを水硬性物質及び粘土鉱物の混合物とし、
上記分散剤と乳化剤の混合物は、合計で１００重量％になるように、
分散剤として、リグニンスルホン酸塩０．３重量％
塩化カルシウム０．３重量％
ドデシルスルホン酸０．２重量％
乳化剤として、メチルセルロース０．７重量％
水９８．５重量％
を上記配合割合で混合したものであり、
上記有害物質処理剤を含む混合物として、合計で１００重量％になるように、
亜硝酸カルシウム７重量％
助剤１９重量％
有害物質処理剤２２重量％
水５２重量％
を上記配合割合で混練したものであり、
上記助剤として、合計で１００重量％になるように、
凍結防止剤２６重量％
粉塵抑制剤１１重量％
中性劣化防止剤２３重量％
紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系吸収剤１３重量％
粘度調整剤２７重量％
を上記配合割合で混練したものであり、
上記有害物質処理剤は、合計で１００重量％になるように、
塩化カルシウム７重量％
メタロチオネイン１０重量％
フェライト１７重量％
カルボキシペタイン６重量％
ケイ酸ナトリウム１７重量％
亜鉛ナトリウム９重量％
塩化カルシウム１７重量％
ストロンチウムとモリブデン複合物７重量％
酸化第二鉄または酸化チタン１０重量％
を混練したものであり、
上記材料を型枠に流し込み、固化生成物を得ることを特徴とする、
廃棄物の固化処理方法である。

対象廃棄物としては、例えば廃プラスチック類、ゴム屑、金属屑、ガラス屑、陶磁器屑、建築廃材、燃え殻、汚泥、廃油、業務用厨房などに設置された油脂分離阻集器から発生する油状廃物（グリストラップ）、廃酸、廃アルカリ、紙屑、木屑、繊維屑、動植物性残渣、鉱さい、動物の糞尿、煤塵（ごみ焼却施設において発生したもの、工場の排ガスを処理して得られるもの）、これら廃棄物を処分するために処理したもの、廃エアコン、廃テレビ、廃電子レンジに含まれるＰＣＢ使用部品、感染症廃棄物（血液等の医療廃棄物、鳥インフルエンザや牛海綿状脳症（ＢＳＥ）に感染した動物の死骸や糞）廃ＰＣＢ、ＰＣＢ汚染物、指定下水汚泥、廃石綿等を挙げることができる。これらは対象廃棄物の例示であり、他の廃棄物も使用できることは当然である。

本発明によれば、下記に示す廃棄物処理剤と、セメントを廃棄物に加えて混練することにより、廃棄物を固化した固化生成物を得ることができる。これにより、固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質が溶出することを防止すると共に、廃棄物を単にセメントで固化する場合と比べて、得られた固化生成物の強度を向上させることができる。更に使用するセメントの量を減らすことができる。この固化生成物はモルタル、コンクリートなどを作る骨材としても使用できる。

廃棄物処理剤は、水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水を含んでいる。

水硬性物質としては、ポゾランクリンカー鉱物やドロマイトクリンカー鉱物等といったクリンカー鉱物の粉砕物（粉砕クリンカー）や、ポルトランドセメントの主成分であるトライカルシウムシリケート、アルミナセメントの主成分であるアルミン酸カルシウム（カルシウムアルミネート）等を挙げることができる。
また、これらの水硬性物質に、シリカやフライアッシュを混合して使用することもできる。

粘土鉱物としては、ハロリサイト、モンモリロナイト、カオリン、バイデライト、マグネサイト等を挙げることができる。粘土鉱物は成形助剤として主に作用する。

分散剤としては、リグニンスルホン酸塩、リグニンスルホン酸石灰塩、カルシウム、ドデシルスルホン酸、ナフタリンスルホン酸ホルマリン高縮合ナトリウム塩、クレオソート油スルホン酸、クレオソート油スルホン酸とホルマリンの縮合物の塩等を挙げることができる。

乳化剤としては、メチルセルロース等を挙げることができる。

水としては、水道水、蒸留水、イオン交換水、塩分を含む水（例えば海水）等を挙げることができる。なお、塩分を含む水を使用した場合は、亜硝酸カルシウムを用いることにより、廃棄物の固化処理が円滑に行われる。

水硬性物質、粘土鉱物、分散剤、乳化剤及び水は、上記したものに特に限定しない。

更に、上記した材料の他に、有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤、粉塵抑制剤、中性劣化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、ｐＨ安定剤、ガラスセラミックス、繊維質補強剤からなる群から選ばれた一または二以上を含んだものを廃棄物処理剤とすることもできる。
これにより、各配合剤の効果を備えた付加価値が高い固化生成物を得ることができる。

有害物質処理剤は、塩化カルシウム、メタロチオネイン、フェライト、リグニンスルホン酸塩、珪酸ナトリウム、カルボキシペタイン、亜鉛ナトリウム、ストロンチウム、モリブデン複合物、酸化第二鉄、過マンガン酸塩、次亜塩素酸ソーダ、キレート樹脂、硝酸、テオ硫酸ソーダ、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸第ニ鉄、酸化鉛とグリセリンの混練物、ストロンチウムとモリブデン、あるいはその他公知のものを挙げることができ、廃棄物の種類に応じてこれらを単独でまたは混同して（一または二以上）使用できる。

塩化カルシウム及びメタロチオネインは、有害重金属に作用する。フェライト、リグニンスルホン酸塩及び珪酸ナトリウムは、６価クロムに作用する。カルボキシペタインは、金属イオン封鎖剤として作用するし、乳化剤や分散剤としても作用する。亜鉛ナトリウムは殺菌・解毒剤として作用する。ストロンチウム、モリブデン複合物、酸化第二鉄及び過マンガン酸塩は、水銀やセレンに作用する。次亜塩素酸ソーダは、シアンに作用する。キレート樹脂は有害重金属に作用する。硝酸は、ｐＨを１２以上に上げることによりカドミウムや鉛に作用する。テオ硫酸ソーダは脱塩素剤として作用する。酸化チタンは解毒・消臭・抗菌・浄澄作用を有する。酸化亜鉛は脱臭剤として作用する。硫酸第ニ鉄は消毒剤として作用する。酸化鉛とグリセリンの混練物は防さび剤として作用する。ストロンチウムとモリブデンは解毒剤として作用する。

有害物質処理剤を加えることにより、上記したような各有害物質を化学的に安定させて処理し（無害化し）、固化生成物から有害物質の溶出をより確実に防ぐことができる。

早強剤としては、亜硝酸カルシウム、ケイフッ化亜鉛、酸化カルシウム等を挙げることができる。

凍結防止剤としては、亜硝酸カルシウム、アルキルジメチルクロリド、酢酸カルシウム等を挙げることができる。

粉塵抑制剤としては、ジエタルノールアミド、スルホン塩分肢アルギルベンゼン酸、アミドエトキシレート等を挙げることができる。

中性劣化防止剤としては、酸化鉛とグリヒリンの混練物、フェノール樹脂等を挙げることができる。

紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系吸収剤等を挙げることができる。

粘度調整剤としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等を挙げることができる。

ｐＨ安定剤としては、公知のものを採用することができる。

ガラスセラミックスは、結晶化ガラスやデビトロセラミックスとも称され、ガラスとして成形した後、熱処理により、外部分がマイクロメートル単位の微結晶質からなるセラミックスとしたものである。成形が容易であるというガラスの利点を生かしながら、結晶化させることによって、一般的には耐熱性、機械的強度、電気的物性などの機能を向上させたものである。

繊維質補強剤としては、ガラスウール、石綿等を挙げることができる。繊維質補強剤を加えることにより、得られた固化生成物の強度を向上させることができる。

なお、上記した配合剤の他、セメント補強剤や増粘剤等の他のセメント配合剤を加え、これを廃棄物処理剤として使用することもできる。

セメント補強剤としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フラン樹脂等を挙げることができる。

増粘剤としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ＤＶＰ、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム等を挙げることができる。

上記した廃棄物処理剤に加えるセメントとしては、ポルトランドセメント（普通、早強等）、シリカセメント、フライアッシュセメント、あるいはそれらの組み合わせ等を挙げることができる。

有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤、粉塵抑制剤、中性劣化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤、繊維質補強剤、セメント補強剤、増粘剤、セメントは、上記したものに特に限定しない。

本発明に係る廃棄物の固化処理方法によって得られた混合物または混合物を含むものを造粒し、該造粒物を通気及び通水孔を備えた型枠内で加圧し、固化させることにより、透水性ブロックを得ることができる。

型枠は、多数の通気及び通水孔を備えているものであれば、特にその形状を限定しない。型枠の材質は特に限定しないが、例えば鉄やステンレス等の金属や、合成樹脂（硬質プラスチックなど）等を挙げることができる。

本発明は上記構成を備え、次の効果を有する。
（ａ）廃棄物処理剤は、水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含んでおり、これをセメントと共に廃棄物に加えて混練することにより、廃棄物を固化して固化生成物が得られる。これにより、固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出防止を図ると共に、得られた固化生成物の強度を向上させる。

（ｂ）廃棄物処理剤は、有害物質処理剤、早強剤、凍結防止剤、粉塵抑制剤、中性劣化防止剤、紫外線吸収剤、粘度調整剤を含んでいる。よって、廃棄物処理剤を使用することにより、各配合剤の効果を備えた付加価値が高い固化生成物を得ることができる。例えば有害物質処理剤を用いれば、有害物質を化学的に安定させて処理し（無害化し）、固化生成物から有害物質の溶出をより確実に防ぐことができる。

（ｃ）本発明に係る廃棄物の固化処理方法によって得られた混合物または混合物を含むものを造粒し、該造粒物を通気及び通水孔を備えた型枠内で加圧し、固化させることにより、透水性ブロックを製造することができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

廃棄物である焼却灰１０００重量部に対して、下記配合で各材料を混練した。これを型枠に流し込み、室温で１週間程度放置して養生し、固化生成物を得た。

(1) セメント：２２２重量部
(2) 廃棄物処理剤：１２２重量部
(3) 有害物質処理剤を含む混合物：１６．６５重量部
(4) 増粘剤として、ヒドロキシエチルセルロース：９．１５重量部
(5) セメント補強剤として、エポキシ樹脂：０．４４重量部

まず、上記した各材料のうち、(2)の廃棄物処理剤と、(3)の有害物質処理剤を含む混合物の詳細について説明する。

(廃棄物処理剤）
合計で１００重量％になるように、各材料を下記の配合割合で混練した。
(2-1) 水硬性物質及び粘土鉱物の混合物：８重量％
(2-2) 分散剤及び乳化剤の混合物：８０重量％
(2-3) 水：１２重量％
各材料の詳細は以下のとおりである。

(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物
合計で１００重量％になるように下記配合割合で水硬性物質及び粘土鉱物を混合しながら、粉砕した。

水硬性物質ポゾランクリンカー鉱物：２０．０重量％
ドロマイトクリンカー鉱物：２０．０重量％
粘土鉱物ハロリサイト：２０．０重量％
モンモリロナイト：２０．０重量％
カオリン：２０．０重量％

詳しくは、水硬性物質及び粘土鉱物の粉砕物１００重量部に対して、エチレングリコールを５重量部の割合で加えた後、毎分１２０回転の粉砕ミルを用いて約７２時間かけて粉砕し、約２５０メッシュ以下の微粉体を得た。エチレングリコールを加えることにより、円滑に微粉化することができる。

そして、得られた水硬性物質及び粘土鉱物の粉砕物２５重量部に対して、水を７５重量部の割合で加え、これを水硬性物質及び粘土鉱物の混合物とした。

(2-2)の分散剤と乳化剤の混合物
合計で１００重量％になるように、下記の配合割合で混合した。混合は、各材料をそれぞれ水に溶かして水溶液としたものを最後に混ぜ合わせることで行った。
分散剤リグニンスルホン酸塩：０．３重量％
塩化カルシウム：０．３重量％
ドデシルスルホン酸：０．２重量％
乳化剤メチルセルロース：０．７重量％
水：９８．５重量％

（有害物質処理剤を含む混合物）
合計で１００重量％になるように、各混合物を下記の配合割合で混練した。
(3-1) 早強剤（亜硝酸カルシウム）：７重量％
(3-2) 助剤：１９重量％
(3-3) 有害物質処理剤：２２重量％
(3-4) 水：５２重量％
上記各材料のうち、(3-2)の助剤と(3-3)の有害物質処理剤の詳細は以下の通りである。

(3-2)の助剤
下記の材料を合計で１００重量％になるように混練した。
凍結防止剤として、亜硝酸カルシウム：２６重量％
粉塵抑制剤として、ジエタルノールアミド：１１重量％
中性劣化防止剤として、フェノール樹脂：２３重量％
紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系吸収剤：１３重量％
粘度調整剤として、塩化カルシウム：２７重量％

(3-3)の有害物質処理剤
下記の材料を合計で１００重量％になるように混練した。
塩化カルシウム：７重量％
メタロチオネイン：１０重量％
フェライト：１７重量％
カルボキシペタイン：６重量％
ケイ酸ナトリウム：１７重量％
亜鉛ナトリウム：９重量％
塩化カルシウム：１７重量％
ストロンチウムとモリブデン複合物：７重量％
酸化第二鉄または酸化チタン：１０重量％

（１）有害物質の溶出試験
以上のようにして得られた固化生成物について、昭和４８年環境庁告示第１３号試験に準じて重金属を含む有害物質の溶出試験を行った。その結果を原料である焼却灰の溶出試験結果と共に下記表１に示す。表１から明らかなとおり、焼却灰から溶出していた鉛またはその化合物と六価クロム化合物は、固化生成物から検出されなかった。

（２）圧縮強度試験
以上のようにして得られた固化生成物を骨材（細骨材及び粗骨材）とし、更に練り混ぜ水の代わりに上記した廃棄物処理剤、有害物質処理剤を含む混合物及び増粘剤を用いてコンクリート供試体を作製し、その圧縮強度試験をＪＩＳＡ１１０８に準じて行った。

コンクリート供試体は下記の配合で作製し、これをＮｏ.１とした。
セメント：２９６重量部
細骨材（固化生成物）：７８０重量部
粗骨材（固化生成物）：１０９４重量部
水で１００倍（容量換算）に希釈した廃棄物処理剤：１６３重量部
有害物質処理剤を含む混合物：０．３２６重量部
増粘剤として、ヒドロキシエチルセルロース：０．１４７重量部

また、水で２００倍に希釈した廃棄物処理剤、水で３００倍に希釈した廃棄物処理剤（共に容量換算）をそれぞれ用いた以外は、コンクリート供試体Ｎｏ.１と同じ配合でコンクリート供試体を作製し、これらをそれぞれコンクリート供試体Ｎｏ.２、Ｎｏ.３とした。

更に、骨材（細骨材及び粗骨材）として天然骨材である砕石を使用し、また廃棄物処理剤、有害物質処理剤を含む混合物及び増粘剤の代わりに水を用いてコンクリート供試体を作製し、これを対照例とした。配合比は以下の通りであり、これはＪＩＳ規格の標準配合である。
セメント：２９６重量部
細骨材（砕石）：７８０重量部
粗骨材（砕石）：１０９４重量部
水：１６３重量部

対照例及びコンクリート供試体Ｎｏ.１〜Ｎｏ.３の圧縮強度の結果を表２に示す。

表２の結果から明らかなとおり、廃棄物処理剤を使用することにより、天然骨材を用いた対照例よりも、コンクリートの強度を向上させることができる。更に、廃棄物処理剤を３００倍まで希釈して使用しても、圧縮強度の著しい低下はなかった。これは、廃棄物処理剤を５００倍まで希釈した場合も同じであった。

（３）凍結溶解試験におけるコンクリート供試体の形状、有害物質の溶出試験、圧縮強度と静弾性係数の測定、縦波超音波の伝播速度の測定
骨材として固化生成物２５重量部と砕石７５重量部を使用し、更に練り混ぜ水として水で５０倍（容量換算）に希釈した廃棄物処理剤を用いた以外は、上記したコンクリート供試体Ｎｏ.１と同様にして供試体を作製し、これをＮｏ.４とした。

また、骨材として砕石のみを使用し、更に練り混ぜ水として水道水を用いた以外は、上記コンクリート供試体Ｎｏ.４と同様にして供試体を作製し、これを対照例とした。
詳しくは、ＪＩＳＡ１１３２に規定された作製方法に準じて１０×１０×４０ｃｍの角形供試体とし、２０±２℃の恒温室で２週間養生後、凍結融解試験用の硬質ゴム容器に投入し、水道水を充填した。

凍結溶解試験は、土木学会基準のコンクリートの凍結融解試験方法(ＪＳＣＥ‐Ｇ５０１）に準じて−１８℃〜＋５℃のサイクルを１日に６サイクル行った。試験は、コンクリート供試体の養生後、直ちに開始し、凍結溶解の繰り返しが３００サイクルを達した時点で終了した。なお、硬質ゴム容器内の水の一部は、コンクリート供試体から溶出した有害物質の成分濃度を測定するため、凍結融解試験経過中に定期的に抜き取った。抜き取った後は、液面が一定となるように水道水を適宜補充した。

３−１．凍結融解試験中のコンクリート供試体の形状
標準配合である対照例については、凍結融解試験１８０サイクルでコンクリート供試体の形状を留めず、崩壊した。これに対し、コンクリート供試体Ｎｏ．４では、凍結溶解試験終了の３００サイクルまでその形状を留めた。

３−２．有害物質の溶出試験
凍結融解試験の開始度、１０日間隔で５０日にわたって融解時に硬質ゴム容器中の水を約１００mL抜き取り、メンブレンフィルター（孔径０．４５μｍ）にて懸濁成分を除去した後、焼却灰に含まれていた有害物質である硼素、砒素、カドミウム、全水銀、鉛、六価クロムの６項目について分析を行った。その結果を骨材の原料である焼却灰の溶出試験結果と共に下記表３に示す。

表３の結果から明らかなとおり、焼却灰から溶出していた有害物質は、測定終了の５０日間、いずれの項目についても検出されなかった。

３−３．圧縮強度と静弾性係数の測定
材齢２８日におけるコンクリート供試体の圧縮強度と静弾性係数をＪＩＳＡ１１３２、ＪＩＳＡ１１４９に準じて測定した。その結果を表４に示す。

表４の結果から明らかなとおり、圧縮強度と静弾性係数は、標準配合である対照例よりも大きい結果が得られた。

３−４．縦波超音波の伝播速度の測定
凍結融解の繰り返しによってコンクリート供試体が受けた損傷度を定量的に評価するために、縦波超音波の伝播速度を測定した。測定には、超音波非破壊試験機（東京三和商工株式会社製のＳＩＴ−０２１型）を使用した。

その結果、図１に示すような超音波速度の低下傾向が認められた。超音波の伝播速度は、一般に弾性波の伝播媒体である材料の動的剛性に依存している。標準配合である対照例では、凍結融解繰り返しにより急速に損傷を受けていることが確認できた。これに対し、コンクリート供試体Ｎｏ.４では、凍結融解繰り返し３００サイクルに対し、１０％以内の剛性低下に留まることが確認できた。

参考例１

廃棄物処理剤を構成する(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物以外は、実施例１と同じ材料、配合比、製造方法によって固化生成物を得た。

(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物
合計で１００重量％になるように、各材料を下記配合割合で混練し、目的とする水硬性物質及び粘土鉱物の混合物を得た。
水硬性物質ポゾランクリンカー鉱物：２．８６重量％
ドロマイトクリンカー鉱物：２．４４重量％
ガラスセラミックス（商品名「ハイロセラム」、米国 Corning社製）
：３．２６重量％
ガラスウール：２．０４重量％
粘土鉱物ハロリサイト：４．０８重量％
モンモリロナイト：１．６３重量％
カオリン：１．６３重量％
玄武岩（水玄武岩）：２．４４重量％
リン酸ナトリウム：４．０８重量％
強アルカリイオン水溶液（水酸化ナトリウム水溶液）：７５．５４重量％

（有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験）
得られた固化生成物について、実施例１と同様にして有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験を行ったところ、固化生成物からの有害物質の溶出は検出されず、また標準配合の対照例に比べて圧縮強度が高い結果が得られた。
これは、ヘドロやグリストラップ等の他の廃棄物の固化についても同様であった。

参考例２

廃棄物処理剤を構成する(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物の以外は、実施例１と同じ材料、配合比、製造方法によって固化生成物を得た。

即ち、合計で１００重量％になるように、下記配合割合で水硬性物質及び粘土鉱物を混合しながら、粉砕した。その後、実施例１と同様に、合計１００重量部に対してエチレングリコールを５重量部の割合で加えた後、粉砕ミルを用いて粉砕し、この粉砕物２５重量部に対して水を７５重量部の割合で加え、目的とする水硬性物質及び粘土鉱物の混合物を得た。

(2-1)の水硬性物質及び粘土鉱物の混合物
水硬性物質トライカルシウムシリケート：１０．０重量％
アルミン酸カルシウム：１０．０重量％
シリカ：１５．０重量％
フライアッシュ：１０．０重量％
粘土鉱物バイデライト：１０．０重量％
ハロリサイト：１０．０重量％
マグネサイト：１５．０重量％
カオリン：２０．０重量％

（有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験）
得られた固化生成物について、実施例１と同様にして有害物質の溶出試験及び圧縮強度試験を行ったところ、固化生成物からの有害物質の溶出は検出されず、また標準配合の対照例に比べて圧縮強度が高い結果が得られた。

参考例３

図２は、透水性ブロックの製造に使用するためのノズルを示す斜視説明図、
図３は、透水性ブロック用の型枠の一実施の形態を示す斜視説明図、
図４は、図３に示す型枠で製造した透水性ブロックを示す斜視説明図である。

参考例１と同じ配合で、焼却灰に、セメント、廃棄物処理剤、有害物質処理剤を含む混合物、増粘剤、セメント補強剤を加え、混練した。この混合物を、先端に多数の孔１０１が開いたノズル１０（図２参照）を用いて押し出し、それと共に、押し出された混合物をカッター等の切断刃で所要の大きさ（粒径２．５〜４０ｍｍ）に切断した。切断して得られた混合物を振動機等を用いて振動を加え、造粒した。このようにして得られた造粒物を６時間〜１週間程度養生し、骨材とした。

次いで、この骨材１８７４重量部に対して、セメント１４８重量部、廃棄物処理剤１６３重量部、有害物質処理剤を含む混合物０．３２６重量部、増粘剤０．１４６７重量部を加えて混練し、この混合物を下記の型枠本体２（図３参照）に流し込む。上記材料の種類は、参考例１と同じである。

図３を参照して、型枠１を説明する。
型枠１は、開口部２１を備えた断面長方形状の型枠本体２を備えている。型枠本体２の開口部２１は、平面視長方形状の押圧板３で塞ぐことができる。押圧板３は、型枠本体２に充填された混合物を押圧して加圧することができる。押圧板３の面積は、開口部２１のそれよりもやや小さく、型枠本体２の内側面に沿って上下動させることができる。型枠本体２の側面部と底面部及び押圧板３には、直径が２〜５ｍｍの通気及び通水孔４が多数貫通して設けてある。

以上説明した型枠本体２に、骨材を含む上記混合物を流し込みながら、振動機等で振動を加え、混合物を型枠本体２に密に充填していった。押圧板３で開口部２１を塞ぎ、押圧機等で押圧板３を押圧した。これにより、充填された混合物に含まれる余分なセメントや水を通気及び通水孔４から外に排出した。

型枠１内の混合物がある程度固化したら、型枠１内から取り出した。そして、室温で１週間程度放置して養生し、透水性ブロック５（図４参照）を得た。

参考例４

図５は、透水性ブロック用の型枠の他の実施の形態を示す斜視説明図、
図６は、図５に示す型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図である。

参考例２と同様にして、廃棄物から得られた骨材から透水性ブロックの原料である混合物を得た。この混合物を下記の型枠本体２ａ（図５参照）に流し込んだ。

図５を参照して、型枠１ａを説明する。
型枠１ａは、参考例１で説明した型枠１（図３参照）と形状が異なるだけで、その基本構造は同じか大体同じである。型枠１ａは、円形の開口部２１ａを備えた有底円筒状（一端側が塞がれた筒状）の型枠本体２ａを有している。開口部２１ａは、型枠本体２ａに充填される混合物を押圧して加圧可能な平面視円形の押圧板３ａで塞ぐことができる。

型枠本体２ａの側面部と底面部及び押圧板３ａには、直径が２〜５ｍｍの通気及び通水孔４が多数貫通して設けてある。その他の構造は、参考例３で説明した型枠１（図３参照）と同じか大体同じであるため、説明を省略する。

参考例３と同じ手順で、型枠１ａに造粒された骨材を含む混合物を流し込み、固化させることで、円柱形状の透水性ブロック５ａ（図６参照）を得た。

参考例５

図７は、透水性ブロック用の型枠の更に他の実施の形態を示す斜視説明図、
図８は、型枠本体に押圧体を嵌め入れた状態を説明するための図７のI−I部分に対応する断面を示す概略説明図、
図９は、図７の型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図である。

参考例２と同様にして、廃棄物から得られた骨材から透水性ブロックの原料である混合物を得た。この混合物を下記の型枠本体２ｂ（図７参照）に投入した。

図７を参照して、型枠１ｂを説明する。
型枠１ｂを使用することにより、図９に示すような、軸心方向に貫通孔５１を有する円柱状の透水性ブロック５ｂを成形することができる。

図７に示す型枠１ｂは、開口部２１ｂを備えた略円筒状の型枠本体２ｂを有している。
型枠本体２ｂの底面部のほぼ中央には、円形状の開口部２２が形成されている。開口部２２には、押圧体３ｂの棒状の突部である挿入部３１を嵌め入れることができる。

型枠本体２ｂの開口部２１ｂは、上記した棒状の挿入部３１を備えた押圧体３ｂで塞ぐことができる。押圧体３ｂは、型枠本体２ｂに充填される混合物を押圧して加圧することができる大きさで形成されている。型枠本体２ｂの側面部と底面部及び押圧板３ｂには、直径が２〜５ｍｍの通気及び通水孔４が多数貫通して設けてある。押圧体３ｂにも同様に通気及び通水孔４が多数貫通して設けてある。

図８を参照する。
以上説明した型枠本体２ｂの開口部２２に、押圧体３ｂの挿入部３１を嵌め入れる。そして、押圧体３ｂと型枠本体２ｂの隙間から廃棄物から得られた骨材を含む混合物を密に充填する。その後、参考例３と同様に、押圧機等で押圧体３ｂを押圧して余分なセメントや水を通気及び通水孔４から外へ排出する。その後は同様に、型枠１ｂから取り出して養生することにより、軸心部に貫通孔５１を有する円柱状の透水性ブロック５ｂ（図９参照）を得た。

なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は実施例に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。

縦波超音波の伝播速度の測定結果を示すグラフ。透水性ブロックの製造に使用するためのノズルを示す斜視説明図。透水性ブロック用の型枠の一実施の形態を示す斜視説明図。図３に示す型枠で製造した透水性ブロックを示す斜視説明図。透水性ブロック用の型枠の他の実施の形態を示す斜視説明図。図５に示す型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図。透水性ブロック用の型枠の他の実施の形態を示す斜視説明図。型枠本体に蓋体を嵌め入れた状態を説明するための図７のI−I部分に対応する断面を示す概略説明図。図７の型枠で得られた透水性ブロックを示す斜視説明図。

１，１ａ，１ｂ型枠
２，２ａ，２ｂ型枠本体
３，３ａ，３ｂ押圧体
４通気及び通水孔
５，５ａ，５ｂ透水性ブロック
１０ノズル
２１，２１ａ，２１ｂ開口部
２２開口部
３１挿入部
５１貫通孔
１０１孔

Claims

廃棄物をセメントで固化して処理するにあたり、得られた固化生成物から廃棄物に含まれる有害物質の溶出を防止する廃棄物の固化処理方法であって、
水硬性物質と、粘土鉱物と、分散剤と、乳化剤と、水とを含む廃棄物処理剤を使用し、
上記廃棄物が焼却灰であり、当該焼却灰１０００重量部に対して、
セメント２２２重量部
廃棄物処理剤１２２重量部
有害物質処理剤を含む混合物１６．６５重量部
増粘剤９．１５重量部
セメント補強剤０．４４重量部
を配合して混練し、
上記廃棄物処理剤は、合計で１００重量％になるように、
水硬性物質及び粘土鉱物の混合物８重量％
分散剤及び乳化剤の混合物８０重量％
水１２重量％
を上記配合割合で混練したものであり、
上記水硬性物質及び粘土鉱物の混合物は、合計で１００重量％になるように、
水硬性物質として、ポゾランクリンカー鉱物２０．０重量％
ドロマイトクリンカー鉱物２０．０重量％
粘土鉱物として、ハロリサイト２０．０重量％
モンモリロナイト２０．０重量％
カオリン２０．０重量％
を上記配合割合で混合しながら粉砕したものであり、
得られた水硬性物質及び粘土鉱物の粉砕物２５重量部に対して、水を７５重量部の割合で加え、これを水硬性物質及び粘土鉱物の混合物とし、
上記分散剤と乳化剤の混合物は、合計で１００重量％になるように、
分散剤として、リグニンスルホン酸塩０．３重量％
塩化カルシウム０．３重量％
ドデシルスルホン酸０．２重量％
乳化剤として、メチルセルロース０．７重量％
水９８．５重量％
を上記配合割合で混合したものであり、
上記有害物質処理剤を含む混合物として、合計で１００重量％になるように、
亜硝酸カルシウム７重量％
助剤１９重量％
有害物質処理剤２２重量％
水５２重量％
を上記配合割合で混練したものであり、
上記助剤として、合計で１００重量％になるように、
凍結防止剤２６重量％
粉塵抑制剤１１重量％
中性劣化防止剤２３重量％
紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系吸収剤１３重量％
粘度調整剤２７重量％
を上記配合割合で混練したものであり、
上記有害物質処理剤は、合計で１００重量％になるように、
塩化カルシウム７重量％
メタロチオネイン１０重量％
フェライト１７重量％
カルボキシペタイン６重量％
ケイ酸ナトリウム１７重量％
亜鉛ナトリウム９重量％
塩化カルシウム１７重量％
ストロンチウムとモリブデン複合物７重量％
酸化第二鉄または酸化チタン１０重量％
を混練したものであり、
上記材料を型枠に流し込み、固化生成物を得ることを特徴とする、
廃棄物の固化処理方法。